2025新能源汽車能量密度

1. 2025年中國新能源汽車銷量佔比20% 新能源將朝著哪些方向發展

日前，國務院辦公廳印發了《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》（以下簡稱《規劃》），提出到2025年，新能源汽車新車銷量將達到汽車總銷量的20%，同時，財政將對新能源汽車的充電樁建設給予支持。除了這些，這份《規劃》對新能源汽車行業還做了哪些新的部署和規劃，一起來看看。

根據專業媒體的分析，未來5年中國的新能源汽車行業將迎來40%的復合增速，與之相關的鋰電池行業也將迎來大幅的增長，2019-2022年的復合增速將達到12.47%，最大市場容量達到402.6億元。

寫在最後：《規劃》的出台，既是對新能源汽車未來發展路徑的規劃，也是對新能源行業的有力支持，必將推動行業更快速的發展；對於消費者來說，在不遠的將來更多的人都能享受到新能源汽車帶來的方便和快捷。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

2. 2025年三元鋰電池每度電售價或為500元 售價降低一半以上

易車訊 8月11日-8月13日，第十二屆中國汽車藍皮書論壇在武漢舉辦，孚能科技、天津力神、蜂巢能源、安馳科技公司領導一致認為到2025年，三元鋰電池售價將降低一半以上，每度電或能低至500元。

孚能科技董事長、總經理王瑀，天津力神電池常務執行副總裁王念舉，蜂巢能源科技有限公司總裁楊紅新，安馳科技總經理徐小明在會上各抒己見。對於動力電池成本，四位高層一致認為，到2025年，三元鋰電池一度電的售價大概是500元，磷酸鐵鋰電池的售價大概是400元左右，相比現在的售價降低一半以上。

孚能科技

針對三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的比較而言，王瑀認為，短期內磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池將處於共存的狀態。目前磷酸鐵鋰電池的價格已經到了低谷，而三元鋰電池則還有價格降低的空間。

產能方面，10月26日，孚能科技鎮江製造基地項目在江蘇鎮江新區舉辦了奠基儀式。據悉，該項目將於7月21日簽約落戶江蘇鎮江新區，由孚能科技(贛州)有限公司、中國國新控股有限責任公司、鎮江經濟技術開發區三方共同發起。項目總投資150億元，分兩期實施，年產20GWh動力電池，每年配套約四十萬台新能源汽車。

天津力神

而在王念舉看來，磷酸鐵鋰電池更適合商用車，三元鋰電池更適合乘用車。動力電池用了近10年的時間，到了一個瓶頸期，能量密度到300Wh/kg之後，預計會停留很長時間，其實如果能量密度維持在某一個點，電池的安全問題是可以解決的。

對於未來動力電池領域的格局，王念舉表示，預計到2025年，中日韓將有10家左右的企業，歐美也會有幾家。王瑀也認為，中日韓會齊頭並進，但最後誰能成功，還是取決於下一代產品開發能力、客戶服務能力等。

蜂巢能源

長城汽車旗下子公司蜂巢能源，在去年就曾經發布了產品規劃，將斥資20億歐元在歐洲建設24GWH大型動力電池工廠；同時還面向全球首次發布了無鈷材料和四元材料電芯產品。此外，至2025年蜂巢能源國內規劃產能將達到76GWh，在全球規劃產能將達到120GWh。

3. 寶馬承諾到2025年推出固態電池 可將能量密度提高約50％

寶馬董事會主席奧利弗·吉普斯（Oliver Zipse）表示：「有了Neue Klasse（寶馬用於下一代汽車的綽號），我們將在電驅動技術上取得重大飛躍。」 「我們希望顯著提高電池的能量密度，同時降低材料使用和生產的成本。我們還將大大減少主要材料的使用，以確保真正的'綠色'電池。」寶馬聲稱，在即將推出的iX SUV中，多達50%的鎳被回收利用。

寶馬計劃在2023年之前推出10款純電動汽車：i4轎車將於今年晚些時候與iX一起推出，並且計劃推出5系、7系和MINI COUNTRYMAN的後續純電版車型。寶馬研究的另一個方面將集中在電池的可回收性上，目的是製造一款完全可回收的電池。

4. 新能源領域迎來重要國策，明年起我國19省大面積普及新能源汽車

據了解，當前充電樁的布局已經基本滿足了公共交通、物流運輸、私人出行等領域的充電需要。不過，目前充電樁等新能源基礎建設的發展中仍存在分布不均衡、充電便利性不足等問題，充電難成為新能源行業發展的制約條件之一。有分析指出，《產業發展規劃》的頒布將加快解決新能源充電基礎設施發展不完善的問題。

氫能源的體系建設成為《產業發展規劃》重點提及的內容。《產業發展規劃》指出，要求推進加氫基礎設施建設，引導企業根據氫燃料供給、消費需求等合理布局加氫基礎設施，提升安全運行水平；開展高壓氣態、深冷氣態、低溫液態及固態等多種形式儲運技術示範應用，探索建設氫燃料運輸管道，逐步降低氫燃料儲運成本。同時，《產業發展規劃》也進一步明確了關於提升氫燃料電池汽車的應用技術以及推動商業化示範運行等內容。

事實上，早在2019年，氫能源首次被寫進了政府工作報告中，氫能源上下游的投資和布局成為熱點。中金公司認為，氫能源汽車是行業長期發展方向，該項政策的推出，將進一步加快了產業發展節奏，為氫能源汽車生產企業及相關產業鏈帶來一定投資機會。

陳士華分析認為，氫能源在《產業發展規劃》中被多次提及也充分反映出國家對於氫能源發展的重視。「受到原材料的制約以及技術的限制，當前氫能源的發展還沒有達成最理想的解決方案。不過從長遠來看，氫能源是替代純電動的最佳路線，只是其發展仍需要較長的時間。」

總體來看，《產業發展規劃》對於新能源的支持范圍不僅僅局限在新能源車輛本身，而是通過擴充產業發展重點，來進一步探索新能源全產業鏈的布局和完善。在產業環境方面，《產業發展規劃》提出鼓勵新能源汽車、能源、交通、信息通信等領域企業跨界協同，鼓勵整車及零部件、互聯網、電子信息、通信等領域企業組成聯盟，以及對內深化行業管理改革，對外擴大開放和交流合作和加快融入全球價值鏈等。

受政策的帶動作用，未來新能源全產業鏈的投資和發展將有更大想像空間。中信證券的研報指出，《產業發展規劃》再次明確了電動車長期發展，進一步提升了新能源汽車產業鏈投資確定性；從全球視野看，中國電動化供應鏈快速發展、最為完善，龍頭企業已經供應海外，作為全球優質製造資產的價值凸顯。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

5. 為什麼不同電池能量密度不同

續航能力↑=可用電量↑÷能耗↓
在相同能耗不變，電池包體積和重量不變都受到嚴格限制的情況下，新能源汽車的單次最大行駛里程主要取決於電池的能量密度。
圖1 電池包系統在整車中的布局
什麼是能量密度？
能量密度(Energydensity)是指在單位一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池的能量密度一般分重量能量密度和體積能量密度兩個維度。
電池重量能量密度=電池容量×放電平台/重量，基本單位為Wh/kg(瓦時/千克)
電池體積能量密度=電池容量×放電平台/體積，基本單位為Wh/L(瓦時/升)
電池的能量密度越大，單位體積、或重量內存儲的電量越多。
什麼是單體能量密度？
電池的能量密度常常指向兩個不同的概念，一個是單體電芯的能量密度，一個是電池系統的能量密度。
電芯是一個電池系統的最小單元。M個電芯組成一個模組，N個模組組成一個電池包，這是車用動力電池的基本結構。
圖2 動力電池系統構造示意圖
單體電芯能量密度，顧名思義是單個電芯級別的能量密度。
根據《中國製造2025》明確了動力電池的發展規劃：2020年，電池能量密度達到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達到500Wh/kg。這里指的就是單個電芯級別的能量密度。
什麼是系統能量密度？
系統能量密度是指單體組合完成後的整個電池系統的電量比整個電池系統的重量或體積。因為電池系統內部包含電池管理系統，熱管理系統，高低壓迴路等占據了電池系統的部分重量和內部空間，因此電池系統的能量密度都比單體能量密度低。
系統能量密度=電池系統電量/電池系統重量OR電池系統體積
究竟是什麼限制了鋰電池的能量密度？
電池背後的化學體系是主要原因難逃其咎。
一般而言，鋰電池的四個部分非常關鍵：正極，負極，電解質，膈膜。正負極是發生化學反應的地方，相當於任督二脈，重要地位可見一斑。
圖3 方殼電芯結構圖
我們都知道以三元鋰為正極的電池包系統能量密度要高於以磷酸鐵鋰為正極的電池包系統。這是為什麼呢？
現有的鋰離子電池負極材料多以石墨為主，石墨的理論克容量372mAh/g。正極材料磷酸鐵鋰理論克容量只有160mAh/g，而三元材料鎳鈷錳(NCM)約為200mAh/g。
根據木桶理論，水位的高低決定於木桶最短處，鋰離子電池的能量密度下限取決於正極材料。
磷酸鐵鋰的電壓平台是3.2V，三元的這一指標則是3.7V，兩相比較，能量密度高下立分：16%的差額。
當然，除了化學體系，生產工藝水平如壓實密度、箔材厚度等，也會影響能量密度。一般來說，壓實密度越大，在有限空間內，電池的容量就越高，所以主材的壓實密度也被看做電池能量密度的參考指標之一。
在《大國重器II》第四集中，寧德時代採用了6微米銅箔，利用先進的工藝水平，提升了能量密度。
如果你能堅持每行讀下來一直讀到這里。恭喜，你對電池的理解已經上了一個層次。
如何提高能量密度呢？
新材料體系的採用、鋰電池結構的精調、製造能力的提升是研發工程師「長袖善舞」的三塊舞台。下面，我們會從單體和系統兩個維度進行講解。
——單體能量密度，主要依靠化學體系的突破
增大電池尺寸
電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達到電量擴容的效果。我們最熟悉的例子莫過於：率先使用松下18650電池的知名電動車企特斯拉將換裝新款21700電池。
圖4 不同尺寸的圓柱電池對比
但是電芯「變胖」或者「長個」只是治標，並不治本。釜底抽薪的辦法，是從構成電池單元的正負極材料以及電解液成分中，找到提高能量密度的關鍵技術。
化學體系變革
前面提到，電池的能量密度受制於由電池的正負極。由於目前負極材料的能量密度遠大於正極，所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。
高鎳正極
三元材料通指鎳鈷錳酸鋰氧化物大家族，我們可以通過改變鎳、鈷、錳這三種元素的比例來改變電池的性能。
在圖5中幾種典型三元材料中可以看出，鎳的佔比越來越高，鈷的佔比越來越低。鎳的含量越高，意味著電芯的比容量就越高。另外，由於鈷資源稀缺，提高鎳的比例，將降低的降低鈷的使用量。
圖5 不同正極材料的克容量對比
硅碳負極
硅基負極材料的比容量可以達到4200mAh/g，遠高於石墨負極理論比容量的372mAh/g，因此成為石墨負極的有力替代者。
目前，用硅碳復合材料來提升電池能量密度的方式，已是業界公認的鋰離子電池負極材料發展方向之一。特斯拉發布的Model3就採用了硅碳負極。
在未來，如果想要百尺竿頭更進一步——突破單體電芯350Wh/kg的關口，業內同行們可能需要著眼於鋰金屬負極型的電池體系，不過這也意味著整個電池製作工藝的更迭與精進。
圖6 鋰離子電池電池體系的高能化發展趨勢
系統能量密度：提升電池包的成組效率
電池包的成組考驗的是電池「攻城獅「們對單體電芯和模組排兵布陣的能力，需要以安全性為前提，最大程度地利用每一寸空間。
電池包的「瘦身」主要有以下幾種方式
優化排布結構
從外形尺寸方面，可以優化系統內部的布置，讓電池包內部零部件排布更加緊湊高效。
拓撲優化
我們通過模擬計算在確保剛強度及結構可靠性的前提下，實現減重設計。通過該技術，可以實現拓撲優化和形貌優化最終幫助實現電池箱體輕量化。
選材
我們可以選擇低密度材料，如電池包上蓋已經從傳統的鈑金上蓋逐步轉變為復合材料上蓋，可以減重約35%。針對電池包下箱體，已經從傳統的鈑金方案逐步轉變為鋁型材的方案，減重量約40%，輕量化效果明顯。
整車一體化設計
整車一體化設計與整車結構設計通盤考慮，盡可能共享、共用結構件，例如防碰撞設計，實現極致的輕量化
圖7 整車集成模態模擬
圖8 整車集成模態模擬
電池是一個很全方位的產品，你要提升某一方面的性能，可能會犧牲其他方面的性能，這是電池設計研發的理解基礎。動力電池屬於車載專用，因而能量密度不是衡量電池品質的唯一尺度。

免責聲明：以上內容轉載自中國化學與物理電源行業協會，所發內容不代表本平台立場。
全國能源信息平台聯系電話：010-65367702，郵箱：[email protected]，地址：北京市朝陽區金台西路2號人民日報社

6. 氫雲研究：誰將主宰未來新能源汽車：氫燃料電池 or 固態鋰電池

作者|tom高級新能源分析師

我國油氣資源匱乏，大幅度以來國外進口。為了保證國家能源安全，採取多元化能源發展路線。早期嘗試了甲醇等生物質燃料，後又發展天然氣、液化石油氣燃料。隨後又探索了超級電容、鋰電池、燃料電池等技術，鋰電池已經成功應用到交通領域，成為近年來新能源發展主力軍。

鋰電池能量密度，續航里程偏低，加之安全性存疑，一直備受業內外爭議。而氫燃料電池技術突破，超高能量密度，成為業內外關注焦點。本文將從全新一代鋰離子電池技術——固態電池，與氫燃料電池技術發展，分析二者優劣勢，預判未來應用前景，供讀者參考。

首先從全新一代鋰電池技術——固態電池開始，分析目前固態電池技術產業化進程，及其技術優劣勢。

1、固態電池產業化只差臨門一腳，但續航改善有限

近一年多，台灣輝能開始與各大主機廠進行合作，測試電池包，這在氧化物固態電池領域具有標志意義。在10月22日東京車展上，豐田汽車CTO寺師茂樹也表示，2020年東京奧運會示範運營固態電池汽車，2025年左右可以大規模生產固態電池汽車。以這些信息來看，輝能似乎在半固態電池產品和豐田硫化物全固態電池離量產越來越近。

2、輝能半固態鋰電池初步具備小批量生產能力

近日，輝能CEO在某論壇上透漏了最新電池技術進展。通過論壇信息，我們可以看到目前輝能所謂固態電池並非全固態電池，而是採用添加少量有機電解液的半固態電池。添加少量有機電解液，可以大幅改善界面接觸問題，使得電池性能幾乎達到液態電池水平，同時在安全性、高低溫性能、散熱等方面還具有明顯優勢。這種半固態電池解決了目前液態鋰電池安全問題，但沒有解決能量密度問題。由於負極不能採用金屬鋰，其能量密度將不會有領先優勢。

表1主要鋰電池技術路線特徵

圖6兩種電池成本-續航里程對比

6、超長續航，長途、重載場景氫燃料電池優勢明顯

氫燃料電池由於能量密度高，長續航優勢明顯，可以運用於大載荷場景，如大型遠洋船舶、重型長途車輛，而動力電池是難以勝任這些應用場景的。在燃料電池發展早期，我們已經看到其在大型船舶、火車、重載車輛領域的應用嘗試，筆者認為氫燃料電池在這些領域應用更具有優勢。而固態電池延續了液態鋰電池優點，同時在一定程度上彌補了其續航里程（能量密度）不足問題，但其仍然難以與燃料電池相比。

氫燃料電池和鋰電池在很多應用領域是相互補充的，比如在電網儲能領域，氫燃料電池容量大，而鋰電池響應快，在電網儲能中起到作用也不盡相同。鋰電功率密度大、氫電能量密度高，電-氫混合技術成為目前氫燃料電池汽車主要採用技術路線。能源領域從來都是受到政府管制的，未來不排除政府通過稅收及相關管制措施，調節氫燃料電池使用成本，使得氫氣使用成本具有比較優勢。筆者認為不能單純否定某一種技術，二者具有非常好的互補性，協調二者發展才能更好促進新能源產業發展。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

7. 將於2025年亮相 曝寧德時代CTC電池技術更多消息

在續航方面，由於省去了鑄件的電池包，CTC技術可最大程度降低電池包重量和空間，從而可使電動汽車的續航里程至少可以達到800km。當時，市場將CTC技術稱之為 「底盤電池」技術。

CTC是Cell to Chassis的簡稱，可理解CTP的進一步延伸，其核心在於省去模組、打包過程，將電芯直接集成到汽車底盤上，實現更高程度集成化。

按照寧德時代官方介紹，現有的CTP電池由於省去了電池模組，相比於傳統電池包，可以使體積利用率提升15%-20%，零件數量減少40%，生產效率提升 50%並降低動力電池的製造成本。寧德時代目前正在規劃第二代平台化的CTP電池系統，計劃於2022年-2023年投入市場應用

而基於CTP延伸而來的CTC技術，寧德時代計劃在2028年前後升級為第五代智能化的CTC電動底盤系統，較之前提前了兩年，更多消息持續關注。

8. 2015年國務院發布的《中國製造2025》中對動力電池有什麼要求

明確提出到2020年，我國動力電池要達到能量密度300wh/kg，2025年達到400wh/kg，到2030年達到500wh/kg。

目前，國內企業和機構都在研究如何提高動力電池的能量密度，著力研發可以延長電動汽車行駛里程、降低電動汽車造價的新型池技術，以增加新能源汽車的續航里程。國產動力鋰電池進入高比能時代。

國家新能源汽車重點研發專項總體專家組成員肖成偉認為，動力電池技術變化趨勢正向著高比能量方向發展，這與國家發展純電動的戰略取向密切相關。在2015年國務院發布的《中國製造2025》中，明確提出到2020年，我國動力電池要達到能量密度300wh/kg，2025年達到400wh/kg，到2030年達到500wh/kg。

中國工程院原副院長、國家製造業創新中心專家組組長干勇此前表示，根據目前產業技術攻關趨勢，到2020年我國動力電池行業的動力電池系統能量比有望達到350wh/kg。這意味著在電池體積大幅縮小的情況下，純電動汽車的續航里程將普遍增加至400到500公里水平，而成本也將大大下降。

目前，國能電池已與包括福田汽車、安凱客車、南京金龍、長安汽車、鄭州日產、珠海銀隆新能源、百路佳等國內80%以上的客車企業進行配套和批量供貨，並入駐上海機動車檢測中心。在2017年公布的293、295等多批工信部新產品公告中，國能電池的裝配數量排名第二。

9. 未來15年新能源汽車會是什麼樣的

今年新能源汽車會有很好的發展前景